(57)【要約】【課題】レンジギヤをシンクロ負荷を増やさずに短時間で変速できるトランスミッション制御方法を提供する。【解決手段】レンジシリンダ２４に空気圧を付与してレンジギヤ４をロー位置へ移行するのにあたって、メインギヤ３を中立状態にしてから第１の規定時間が経過するまでの間にレンジギヤ４の変速が完了しない場合に、レンジシリンダ２４に空気圧を付与しながら、クラッチ２３を接してエンジン２２の回転をカウンタシャフト１に伝え、メインギヤ３でメインシャフト９周囲のトランスミッションオイルをレンジ変速の同期方向にかき回すことにより、レンジ変速時のメインシャフト９を含む被同期回転体の摺動抵抗を低減する。  また、クラッチ２３を接してから第２の規定時間が経過するまでの間にレンジギヤ４のロー位置への切り替えが完了していない場合に、レンジシリンダ２４に対する付与空気圧を高め、レンジギヤ４のロー位置への移行を助勢する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
カウンタシャフトを共用する常時噛合のスプリッタギヤ、メインギヤ、及び当該メインギヤに連なるレンジギヤを備えたトランスミッションとエンジンの間に介在するクラッチを断ち、前記メインギヤを中立状態にしたうえ、エンジン回転数をシフトダウンに見合うように増やし、レンジ切替用アクチュエータに圧力を付与してレンジギヤを低速段へ移行させるときのトランスミッション制御方法であって、メインギヤが中立状態になった後、予め定めた第１の規定時間が経過するまでの間にレンジギヤの変速が完了しない場合に、引き続き前記アクチュエータに圧力を付与しながら、クラッチを接してエンジンの回転をカウンタシャフトに伝え、メインギヤによりトランスミッションオイルをかき回すことを特徴とするトランスミッション制御方法。
【請求項２】
トランスミッションオイルをかき回すためにクラッチを接してから、予め定めた第２の規定時間が経過するまでの間にレンジギヤの変速が完了しない場合に、アクチュエータへ付与する圧力を高める請求項１に記載のトランスミッション制御方法。
【請求項３】
トランスミッションオイルをかき回すためにクラッチを接してから、予め定めた第２の規定時間よりも長い第３の規定時間が経過するまでの間にレンジギヤの変速が完了しない場合に、引き続きアクチュエータに付与する圧力を高めたまま、エンジン回転数を増してエンジンの回転をカウンタシャフトに伝え、メインギヤによりトランスミッションオイルをかき回す請求項２に記載のトランスミッション制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はトランスミッション制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図３及び図４は多段トランスミッションの一例であり、カウンタシャフト１を共用する常時噛合のスプリッタギヤ２及びメインギヤ３と、当該メインギヤ３に連なるレンジギヤ４を有している。
【０００３】
スプリッタギヤ２は、カウンタシャフト１前端寄り部分に並ぶインプットシャフト５に遊嵌し且つカウンタシャフト１前端寄り部分に嵌着したスプリッタハイギヤ列６、及び３速兼用スプリッタローギヤ列７と、スプリッタハイギヤ列６または３速兼用スプリッタローギヤ列７をインプットシャフト５に択一的に接続するシフタ８とを備える。
【０００４】
インプットシャフト５には、エンジン２２の回転がクラッチ２３を経て伝達され、更に、シフタ８は空圧作動式のスプリッタシリンダ（図示せず）によって前後へ移動し、スプリッタハイギヤ列６、または３速兼用スプリッタローギヤ列７のどちらかを前記インプットシャフト５に接続する状態になる。
【０００５】
メインギヤ３は、カウンタシャフト１後端寄り部分に前記インプットシャフト５に対して同軸に並ぶメインシャフト９に遊嵌し且つカウンタシャフト１後端寄り部分に嵌着した２速ギヤ列１０、及び１速ギヤ列１１と、２速ギヤ列１０または前記スプリッタギヤ２の３速兼用スプリッタローギヤ列７をメインシャフト９に択一的に接続するシフタ１２と、メインシャフト９に遊嵌し且つリバースシャフト１３、及びカウンタシャフト１の後端寄り部分に嵌着したリバースギヤ列１４と、前記１速ギヤ列１１またはリバースギヤ列１４をメインシャフト９に択一的に接続するシフタ１５とを備える。
【０００６】
シフタ１２，１５は、空圧作動式のシフトシリンダとセレクトシリンダ（図示せず）によって前後へ移動し、３速兼用スプリッタローギヤ列７、２速ギヤ列１０、１速ギヤ列１１、またはリバースギヤ列１４のいずれかひとつだけを前記メインシャフト９に接続する状態か中立状態になる。
【０００７】
レンジギヤ４は遊星歯車機構であって、メインシャフト９の後端部に嵌着したサンギヤ１６と、メインシャフト９の後方側に同軸に向き合うキャリヤ１７と、前記サンギヤ１６を取り囲むリングギヤ１８と、キャリヤ１７に枢支され且つサンギヤ１６、及びリングギヤ１８に噛合する複数のプラネタリギヤ１９と、リングギヤ１８をキャリヤ１７、またはハウジング２０に択一的に接続するレンジクラッチ２１とを備える。
【０００８】
レンジクラッチ２１は、空圧作動式のレンジシリンダ２４によって、リングギヤ１８をハウジング２０に接続するロー位置（図３参照）、またはリングギヤ１８をキャリヤ１７に接続するハイ位置（図４参照）に設定される。
【０００９】
この多段トランスミッションでは、レンジギヤ４をロー位置に設定した状態で、シフタ８によってインプットシャフト５に、スプリッタハイギヤ列６と３速兼用スプリッタローギヤ列７とを交互に接続しながら、シフタ１２，１５によってメインシャフト９に、１速ギヤ列１１、２速ギヤ列１０、及び３速兼用スプリッタローギヤ列７を選択的に接続していくと、順に第１速から第６速へのシフトアップが行なわれる。
【００１０】
更に、レンジギヤ４をハイ位置に設定したうえ、上述したようにシフタ８，１２，１５を操作すると、順に第７速から第１２速へのシフトアップが行なわれる。
【００１１】
シフタ８，１２，１５を逆順に操作すれば、第１２段から第７段へのシフトダウンや、第６速から第１速へのシフトダウンが、レンジギヤ４の設定に応じて順に行なわれる。
【００１２】
また、１速ギヤ列１１、２速ギヤ列１０、及び３速兼用スプリッタローギヤ列７を適宜に選ぶことにより、所定の変速段を飛び越したシフトアップ、もしくはシフトダウンも行なえる。
【００１３】
ハイ位置からロー位置へのレンジギヤ４の切り替えを伴うシフトダウン（第７速以上の設定変速段から第６速以下の目標変速段へのシフトダウン）を行なう際には、レンジギヤ４の切替開始前にメインギヤ３をギヤ抜き（中立）状態とし、レンジギヤ４の切替完了後にメインギヤ３を入れるようにして、レンジギヤ４の同期負荷を軽減させる操作を行なう。
【００１４】
このとき、カウンタシャフト１の回転数の減少が著しいと、メインギヤ３を入れるのに際してギヤ列７、あるいはギヤ列１０がその同期に適した回転数を下回り、特にトランスミッションオイルの粘度が高くなってメインギヤ３変速時の被同期回転体（具体的には、インプットシャフト５、カウンタシャフト１、及びギヤ列６，７，１０，１１，１４）の摺動抵抗が大きくなる低温時には、メインギヤ３の同期負荷が増大するため、当該メインギヤ３が入るまでの時間が長くなる。
【００１５】
そこで、中立状態のメインギヤを入れる操作を開始してからの時間が規定値を超えた場合に、メインギヤを中立状態に戻し、クラッチを接してエンジンの回転数を高め、メインギヤ変速時のカウンタシャフトを同期回転まで増速させたうえ、メインギヤを入れる操作を再び試みる制御方式が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−２９５６５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
ところで低温時にはレンジギヤ４変速時の被同期回転体（具体的には、メインシャフト９、それに嵌着したサンギヤ１６、及びそれに噛合する複数のプラネタリギヤ１９）の摺動抵抗も高くなるので、レンジギヤ４のハイ位置からロー位置への切り替えも、レンジギヤ４の同期負荷が増大するため、当該レンジギヤ４が入るまでの時間が長くなり、この事象は特許文献１のものであっても解消できない。
【００１７】
本発明は上述した実情に鑑みてなしたもので、レンジ変速時のシンクロへの負荷の低減と変速時間の短縮を両立できるトランスミッション制御方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記目的を達成するため本発明は、カウンタシャフトを共用する常時噛合のスプリッタギヤ、メインギヤ、及び当該メインギヤに連なるレンジギヤを備えたトランスミッションとエンジンの間に介在するクラッチを断ち、前記メインギヤを中立状態にしたうえ、エンジン回転数をシフトダウンに見合うように増やし、レンジ切替用アクチュエータに圧力を付与してレンジギヤを低速段へ移行させるときのトランスミッション制御方法であって、メインギヤが中立状態になった後、予め定めた第１の規定時間が経過するまでの間にレンジギヤの変速が完了しない場合に、引き続き前記アクチュエータに圧力を付与しながら、クラッチを接してエンジンの回転をカウンタシャフトに伝え、メインギヤによりメインシャフト周囲のトランスミッションオイルをレンジ変速の同期方向にかき回す。
【００１９】
更に、トランスミッションオイルをかき回すためにクラッチを接してから、予め定めた第２の規定時間が経過するまでの間にレンジギヤの変速が完了しない場合に、アクチュエータへ付与する圧力を高める。
【００２０】
また、トランスミッションオイルをかき回すためにクラッチを接してから、予め定めた第２の規定時間よりも長い第３の規定時間が経過するまでの間にレンジギヤの変速が完了しない場合に、引き続きアクチュエータに付与する圧力を高めたまま、エンジン回転数を増してエンジンの回転をカウンタシャフトに伝え、メインギヤによりメインシャフト周囲のトランスミッションオイルをレンジ変速の同期方向にかき回す。
【００２１】
本発明においては、レンジギヤの低速段への移行が第１の規定時間内に完了しなかったときには、クラッチを接してエンジンの回転をカウンタシャフトから中立状態にしてあるメインギヤに伝え、メインギヤによりメインシャフト周囲のトランスミッションオイルをレンジ変速の同期方向にかき回し、レンジ変速時のメインシャフトを含む被同期回転体の摺動抵抗を低減する。
【００２２】
レンジギヤの低速段への移行が第２の規定時間内に完了しないときには、レンジ切替用アクチュエータへの付与圧力を高めて、レンジギヤを低速段に切り替える推力を大きくする。
【００２３】
レンジギヤの低速段への移行が第３の規定時間内に完了しないときには、レンジ切替用アクチュエータへの付与圧力を高めた状態でエンジン回転数を増し、中立状態にしてあるメインギヤを高速回転させてメインシャフト周囲のトランスミッションオイルをレンジ変速の同期方向へ高速でかき回すことにより、レンジ変速時のメインシャフトを含む被同期回転体の摺動抵抗の低減を図る。
【発明の効果】
【００２４】
本発明のトランスミッション制御方法によれば、下記のような優れた効果を奏し得る。
【００２５】
（１）メインギヤが中立状態になった後、予め定めた第１の規定時間内にレンジギヤの低速段への移行が完了してないときに、クラッチを接してメインギヤにエンジンの回転を伝え、メインギヤによりメインシャフト周囲のトランスミッションオイルをレンジ変速の同期方向にかき回し、レンジ変速時のメインシャフトを含む被同期回転体の摺動抵抗を低減し、この結果、レンジクラッチがメインシャフトを含む被同期回転体を同期回転まで増速させる仕事を補助することになり、レンジ変速時のシンクロへの負荷の低減と変速時間の短縮を両立できる。
【００２６】
（２）クラッチを接してから、予め定めた第２の規定時間内にレンジギヤの低速段への移行が完了していないときに、レンジ切換用アクチュエータへの付与圧力を高めてレンジギヤを切り替えるための推力を大きくするので、回転同期終了後に推力を増加することによりシンクロへの負荷を増加させることなく、変速時間を短縮することが可能になる。
【００２７】
（３）クラッチを接してから、予め定めた第３の規定時間内にレンジギヤの低速段への移行が完了していないときに、エンジン回転数を増してメインシャフト周囲のトランスミッションオイルをレンジ変速同期方向に高速でかき回すので、メインシャフトを含む被同期回転体の摺動抵抗が大幅に低減し、この結果、レンジクラッチがメインシャフトを含む被同期回転体を同期回転まで増速させる仕事を補助することになり、レンジ変速時のシンクロへの負荷の低減と変速時間の短縮を両立できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
【００２９】
図１及び図２は本発明のトランスミッション制御方法の一例であり、先に説明した多段トランスミッションを第７速から第５速にシフトダウンする際に、レンジギヤ４を高速段のハイ位置（図４参照）から低速段のロー位置（図３参照）へ切り替える手順を示している。
【００３０】
また、トランスミッションの構造部材の名称のうち、図３及び図４に示してあるものについては、これらの図に対応した符号を表示してある。
【００３１】
この制御方法は、トランスミッションオイルの粘度が低く、トランスミッション各回転体の摺動抵抗が大きくない平常時の操作手順に、トランスミッションオイルの粘度が高く、トランスミッション各部分の摺動抵抗が大きくなる低温時などに見合った操作手順を付帯させてある。
【００３２】
平常時の操作手順はステップＳ01〜ステップＳ11に基づいて行なわれ、低温時に見合う操作手順はステップＳ12〜ステップＳ19に基づいて行なわれる。
【００３３】
ステップＳ01では、クラッチシリンダに空気圧を付与する電磁弁に対してクラッチ２３を断つ指示（信号）を送り、ステップＳ02では、クラッチストロークセンサからの信号に基づきクラッチ２３が断たれたか否かを判定し、断状態が確認できない場合はステップＳ01へ戻る。
【００３４】
ステップＳ03では、シフトシリンダ及びセレクトシリンダに空気圧を付与する電磁弁に対して指示（信号）を送り、シフタ１２，１５をギヤ抜き（中立）状態にして、カウンタシャフト１とメインシャフト９の相互接続を断つ。
【００３５】
ステップＳ04では、ギヤ位置センサからの信号に基づきメインギヤ３がギヤ抜き状態になったか否を判定し、ギヤ抜き状態が確認できない場合はステップＳ03へ戻る。
【００３６】
ステップＳ05では、レンジシリンダ２４に空気圧を付与する電磁弁に対してレンジギヤ４をハイ位置からロー位置へ切り替える指示、すなわち、レンジクラッチ２１をキャリヤ１７から離して、リングギヤ１８をレンジクラッチ２１によりハウジング２０に接続する信号を送る。
【００３７】
更に、エンジン制御系統に指令を送り、現在変速段（第７速）から目標変速段（第５速）へのシフトダウンを実行した際のクラッチ２３の回転数にエンジン２２の回転数が合うようにする。
【００３８】
ステップＳ06では、ステップＳ05で信号が発信されてから（またはステップＳ04でギヤ抜き状態が確認されてから）の時間を計測して、この値が予め定めた第１の規定時間Ｔ１を経過したか否かを判断する。
【００３９】
ステップＳ07では、ギヤ位置センサからの信号に基づきレンジギヤ４が前記第１の規定時間Ｔ１が経過するまでの間にロー位置へ切り替わったか否かを判定して、ロー位置への設定が確認できない場合は、ステップＳ05へ戻る。
【００４０】
ステップＳ08では、シフトシリンダ、セレクトシリンダに空気圧を付与する電磁弁に対して指示（信号）を送り、ギヤ列７を接続する。
【００４１】
ステップＳ09では、ギヤ位置センサからの信号に基づきメインギヤ３がシフトダウンに応じたギヤ入れ状態に接続されたか否を判定し、ギヤ入れ状態が確認できない場合はステップＳ08へ戻る。
【００４２】
ステップＳ10では、クラッチシリンダに空気圧を付与する電磁弁に対してクラッチ２３を接する指示（信号）を送り、ステップＳ11では、クラッチストロークセンサからの信号に基づきクラッチ２３が接したか否かを判定し、接状態が確認できない場合はステップＳ10へ戻る。
【００４３】
このように、トランスミッション各回転体の摺動抵抗が大きくない平常時には、上述したステップＳ01〜ステップＳ11の操作手順により、ハイ位置からロー位置へのレンジギヤ４の切り替えを含んだシフトダウンが行なわれる。
【００４４】
ステップＳ12では、レンジギヤ４のロー位置への切り替えが確認されないまま、第１の規定時間Ｔ１が経過した場合に、クラッチシリンダに空気圧を付与する電磁弁に対してクラッチ２３を接する指示（信号）を送る。
【００４５】
つまり、レンジギヤ４のロー位置への切り替えが第１の規定時間Ｔ１で完了しなかったときには、クラッチ２３を接してエンジン２２の回転がカウンタシャフト１から中立状態にしてあるギヤ列７，１０，１１，１４に伝わるようにし、メインギヤ３でメインシャフト９周囲のトランスミッションオイルをレンジ変速同期方向へかき回すことによって、レンジギヤ４変速時の被同期回転体（メインシャフト９、サンギヤ１６、及び複数のプラネタリギヤ１９）の摺動抵抗の低減を図る。
【００４６】
このときも、レンジシリンダ２４に空気圧を付与する電磁弁に対しては、ステップＳ05で述べたレンジギヤ４をハイ位置からロー位置へ切り替える指示（信号）が継続して送られている。
【００４７】
ステップＳ13では、ステップＳ12で信号が発信されてからの時間、すなわち、トランスミッションオイルがメインギヤ３によってかき回されはじめてからの時間を計測し、この値が予め定めた第２の規定時間Ｔ２を経過したか否かを判断する。
【００４８】
ステップＳ14では、レンジギヤ４のロー位置への切り替えを確認したギヤ位置センサの信号が得られないままで、第２の規定時間Ｔ２が経過した場合に、レンジシリンダ２４に付与する空気圧を高める。
【００４９】
つまり、レンジギヤ４のロー位置への切り替えが第２の規定時間Ｔ２で完了しなかったときには、レンジシリンダ２４に付与される空気圧が高まり、レンジクラッチ２１をロー位置へ押し込む推力を増大させる。
【００５０】
レンジシリンダ２４への付与空気圧を高める手立てとしては、例えば、空気圧源であるエアタンクとレンジシリンダ２４の間に、減圧弁とバイパス管路を並列に組み込み、通常は減圧弁を介してレンジシリンダ２４に空気圧を導き、ステップＳ14の実行時には減圧弁を経ないでレンジシリンダ２４に空気圧を導くような管路構成を採る。
【００５１】
ステップＳ15では、前述したようにトランスミッションオイルがメインギヤ３によってかき回されはじめてからの時間を計測し、この値が第２の規定時間Ｔ２よりも長い第３の規定時間Ｔ３を経過したか否かを判断する。
【００５２】
ステップＳ16では、レンジシリンダ２４に付与する空気圧を高めた後、レンジギヤ４のロー位置への切り替えを確認したギヤ位置センサの信号が得られないままで、第３の規定時間Ｔ３が経過した場合にエンジン制御系統に指令を送り、目標変速段（第５速）へのシフトダウンを実行した際のクラッチ２３の回転数に予め規定した回転数を上乗せした値にエンジン２２の回転数が合うようにする。
【００５３】
つまり、レンジギヤ４のロー位置への切り替えが第３の規定時間Ｔ３で完了しなかったときには、レンジシリンダ２４に付与される空気圧を高めた状態で、メインギヤ３がより速くメインシャフト９周囲のトランスミッションオイルをレンジ変速同期方向へかき回すので、レンジ変速時のメインシャフト９を含む被同期回転体の摺動抵抗の低減を図りつつ、レンジギヤ４の同期がとられ、レンジシリンダ２４によるレンジギヤ４のロー位置への切り替えが完了する。
【００５４】
ステップＳ17では、ギヤ位置センサからの信号に基づきレンジギヤ４が前記第３の規定時間Ｔ３が経過するまでの間にロー位置へ切り替わったか否かを判定し、ロー位置への設定が確認できない場合は、ステップＳ13へ戻る。
【００５５】
ステップＳ18では、クラッチシリンダに空気圧を付与する電磁弁に対してクラッチ２３を断つ指示（信号）を送る。
【００５６】
また、エンジン制御系統に指令を送り、前述のステップＳ16で上乗せしたエンジン２２の回転数を、目標変速段（第５速）におけるクラッチ２３の回転数に合うように下げ、これに加えて、次回のレンジシリンダ２４の作動に際し、ステップＳ14より以前の通常の空気圧がレンジシリンダ２４が付与されるように、空気圧を復帰させる。
【００５７】
更に、ステップＳ19では、クラッチストロークセンサからの信号に基づきクラッチ２３が断たれたか否かを判定し、断状態が確認できた場合は平常時の操作手順のステップＳ08へと進み、断状態が確認できない場合はステップＳ18へ戻る。
【００５８】
このように、レンジ変速時のメインシャフト９を含む被同期回転体の摺動抵抗が大きくなる低温時には、平常時の操作手順のステップＳ06から分岐してステップＳ08へ至るステップＳ12〜ステップＳ19の操作手順によって、ハイ位置からロー位置へのレンジギヤ４の切り替えがシンクロへの負荷を増やすことなく短時間に行なわれる。
【００５９】
従来、トランスミッションオイルの粘度が高い低温時には、メインシャフトを含む被同期回転体の摺動抵抗が大きくなるため変速時間が長くなっていたが、上述の制御方法では、逆にメインシャフト周囲の摺動抵抗を利用して変速時間の短縮を図っており、トランスミッションオイルの粘度が高いほど大きな効果が期待できる。
【００６０】
また、ステップＳ06では規定時間Ｔ１を経過するか否かで低温時を判断しているが、これに代えて、トランスミッション内部の油温（あるいは周辺温度）を計測し、温度計測値が予め定めてある設定値を下回った際にステップＳ12へ進む手順を採ってもよい。
【００６１】
なお、本発明のトランスミッション制御方法は、上述した実施の形態のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において変更を加え得ることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明のトランスミッション制御方法は、様々な車種に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明のトランスミッション制御方法の一例のフローチャートである。
【図２】図１に関連する低温時の操作手順のタイミングチャートである。
【図３】多段トランスミッションの一例においてレンジギヤをロー位置に切り替えた状態を示す概念図である。
【図４】多段トランスミッションの一例においてレンジギヤをハイ位置に切り替えた状態を示す概念図である。
【符号の説明】
【００６４】
１  カウンタシャフト
２  スプリッタギヤ
３  メインギヤ
４  レンジギヤ
２２  エンジン
２３  クラッチ
２４  レンジシリンダ（レンジ切替用アクチュエータ）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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